基于无人机影像的长宁地震建筑物震害提取与成因分析

2019年6月17日,四川省长宁县发生6.0级地震,对当地建筑造成严重的破坏。选取震中长宁县双河镇为研究区,通过获取地震前后的无人机遥感数据,建立无人机遥感解译标志,对地震灾区的建筑物受损情况进行解译。在解译基础上进行无人机遥感建筑物震害提取,获取研究区的灾情信息。将目视解译方法得到的结果和无人机低空视频拍摄的震害结果进行混淆矩阵对比分析,得到两者总体精度(81%),kappa系数为0.74,具有较高的一致性。分析结果显示:研究区域内共解译建筑1867栋,损坏、部分倒塌和倒塌的建筑物占研究区总建筑物的64.06%,其中倒塌房屋为年代久远土木结构房屋,集中在研究区的东北部分(9.27%),另外,基本完好的建筑物(占比36.94%)主要位于研究区西部,为近年来新修的建筑,抗震性能良好。     

云南鲁甸6.5级地震灾区滑坡分布特征研判分析

地震灾区滑坡损毁房屋造成人员伤亡,损毁道路造成交通中断,堵塞河道形成堰塞湖,这些严重威胁着灾区人民的生命财产安全,所以滑坡分布特征研判对提高灾害应急救援救助效率和开展灾害损失评估具有重要的意义。为此,基于多源多尺度遥感影像和地震烈度数据,以决策树分类为主,结合目视研判开展滑坡解译和分布特征研判。结果表明,鲁甸地震诱发滑坡604个,面积8.21 km~2。其中,中型滑坡[崩滑面积(100 m×100 m)]149个,共计7.18 km~2,小型滑坡[崩滑面积(100 m×100 m)]455个,共计1.03 km~2。地震滑坡主要分布在道路两侧、居民地附近、河流两侧等孕灾环境稳定性低和承灾体脆弱性较高地区。     

一种面向灾害应急的UAV影像快速拼接方法

洪涝、地震等自然灾害发生突然,特别是对城郊设防水平较低地区,短时间内能造成巨大的损失.及时、准确、快速地获得足够的灾情信息是减灾救灾的前提；依靠无人机采集的灾区遥感影像越来越成为减灾部门提取第一手灾情信息的首选数据源.结合无人机影像特点,优化利用影像局部不变特征进行特征匹配,通过RANSAC算子剔除匹配粗差,并用变换优化法求取最佳变换模型参数,然后采用基于动态规划的最佳拼接缝搜索策略和加权平均相结合的融合策略,在保证灾害应急精度要求的前提下,很好地消除了拼接缝和“融合鬼影”现象,为城郊区应急情况下的灾情信息获取提供了新的技术手段和支持.     

无人机在重大自然灾害中的应用与探讨

重大自然灾害往往会造成重灾区信息通讯中断和道路交通破坏,灾情传递受阻将导致抢险救灾盲目部署,继而造成更大的损失和次生灾害。因此,获取灾情成为重大自然灾害抢险救灾的首要问题。无人驾驶飞机(简称无人机)是一种新工具,能够越过山川河流阻隔,通过摄影、摄像或其他遥感手段获取灾情。通过在北川县曲山镇等地震灾区进行无人机获取灾害信息实验,在2010年玉树地震抢险救灾工作中实现了高原灾区无人机首次航拍,获取的高清图片为划分灾区范围提供了重要依据。鉴于上述实践和探索,介绍了无人机性能和影响无人机摄影的诸多因素,如天气条件、无人机航带航迹和高度、航片重叠率、图片拼接及校正等,对相机与地面影像分辨率的关系进行了介绍,还通过航拍图片和地面图片比对,总结出建筑物倒塌破坏识别的基本要则。     

基于合成孔径雷达的城市建筑地震受损分析

汶川地震灾区位于青藏高原东缘,该地区云雨天气较多,光学遥感受制约较大,而微波能够穿透云、雾、小雨等,且不受太阳光线的影响,雷达遥感具有全天时、全天候的特点,因而可以弥补光学遥感的不足。根据房屋受地震破坏后影响雷达回波强度,在雷达影像上表现为亮度及纹理不同的原理,本论文利用不同分辨率的COSMO-SkyMed和Radarsat等SAR数据,将其与震前的SPOT影像进行配准后,通过纹理分析等处理,对都江堰市区、北川县城曲山镇等受灾较为严重的城镇进行分析解译,利用雷达影像判读出倒塌房屋的信息,以及地震次生山地灾害对城镇的破坏。     

典型震害遥感图像的模型分析

实际震害复杂多样，反映在遥感影像上很难用某种固定的模式进行概括分析，因而震害遥感影像的解释至今还停留在人工判读水平上，难以做到快速、准确。地震应急响应要求尽量在最短时间内了解灾情以救灾抢险，利用遥感技术和图像模式识别技术是快速确定震害乃至灾情的重要途径。本文以1976年中国唐山地震震后航空遥感图像为主要样本图像，参照国内外其它地区震害遥感图像，进行了震害的分级，概括了相应的遥感图像特征，在此基础上，建立了提取震害样本图像各种特征参量的数学模型，初步分析了表征各种震害样本图像的参量组合及其阈值范围的确定方式。     

“5.12”地震次生地质灾害分析——以青川、平武县为例

5.12汶川特大地震诱发了大量的次生地质灾害,造成了山体大面积滑坡、崩塌、泥石流及堰塞湖等,给人民生命财产造成了重大损失。在对平武、青川县地质、水文、气象条件等地面调查的基础上,以多源遥感数据为信息源,结合3S技术,解译了次生地质灾害及潜在地质灾害体,并进一步探讨了震后次生地质灾害的发生、分布规律。研究成果对灾后重建、高山峡谷地震多发区的防灾及灾害遥感机理研究具有借鉴意义。     

《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》的编制

2008年四川汶川8.0级地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。在震后灾害监测、应急指挥与抢险救援、灾害调查、损失评估、灾民安置、恢复重建以及地震科学研究等工作中,遥感技术发挥了重要作用。《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》根据地震后地震现场建筑物震害遥感比对科学考察资料和震害遥感资料分析处理结果,按照科学性、知识性和资料性的编制原则编制而成。主要包括汶川大地震发生的地震地质、地势和社会环境,灾区遥感影像获取、建筑物震害影像特点与实际震害表现、震害遥感定量评估方法、汶川大地震灾区(Ⅷ度及以上地区)震害遥感定量评估模型,以及主要城市和乡镇震害遥感影像和震害评估结果等。     

基于GIS技术的汶川8.0级地震诱发地质灾害危险性评价——以四川省安县为例

通过汶川8．0级地震后对绵阳市安县地震诱发地质灾害的应急调查和遥感解译，共获得地质灾害点187处。在此基础上，利用GIS技术对地震诱发地质灾害分布与发震断裂距离、坡度、岩性、水系等因素的关系进行统计分析。结果表明，地震诱发地质灾害在区域上沿断裂带呈带状分布和沿水系呈线状分布的特点；地震诱发的地质灾害与地形坡度有很大的关系，绝大部分的灾害点集中在15°-45°的范围内；地震诱发的地质灾害与地形有很好的对应关系，北部高山地区地质灾害数量明显高于南部平原区；滑坡多发生在千枚岩、泥页岩等软岩中且多为土质滑坡，而岩浆岩等硬岩中多发生崩塌。     

基于无线Mesh网络技术的应急通信技术应用

强烈地震发生后,灾区现场通信网络设施往往遭到破坏,因此快速建立有效且覆盖面大的应急通信网络,及时传递灾情信息,对现场组织救灾及指挥调度等救援工作具有重大意义。无线网络具有组网简单快速、成本低等技术特点,适合作为现场应急通信的网络平台。本文提出了一种基于无线Mesh网络技术的地震现场应急通信方法,在灾区现场迅速组建无线局域网,从而实现信息传递和共享,整个系统组网快捷、健壮性好,并且通过卫星通信技术可以将各局域网组成灾区广域网并进一步接入互联网,该方法能满足地震现场应急通信信息传输的基本要求。     

无人机航空遥感系统在灾害应急救援中的应用

自然灾害具有突发性特点,灾害应急救援的关键是灾害发生后的快速反应。及时快捷的灾情信息对于及时制定救援策略,提高救援效率和质量起着至关重要的作用。目前,由于卫星遥感和载人航空遥感在获取灾害信息时受时空分辨率、外界环境和使用成本的影响,其在灾害应急救援过程中的作用受到限制。无人机航空遥感系统具有实时性强、机动灵活、影像分辨率高、成本低的特点,且能够在高危地区作业。介绍了无人机航空遥感系统的构成及其在灾害应急救援方面的应用,具体介绍了这一系统在四川5.12大地震救灾中的应用情况。最后总结了无人机航空遥感系统在灾害应急救援中的优势,并提出了该系统目前存在的缺陷和改进办法。     

论灾区开放政策

本文论述了在我国实行灾区开放政策的重要意义,并以我国唐山、澜沧-耿马地震、原苏联亚美尼亚地震的震后救灾活动为例,以实行不同对外开放政策的效果对比,说明实行灾区开放政策的必要性;用通讯调查的结果和国际救灾组织及主要援助国对外救援情况,反映实行灾区开放政策的可行性。最后,提出灾情开放、救灾开放、灾害的考察研究开放和灾区重建开放的四项灾区开放政策的建议。     

房屋结构:生命的保险

地震专家对历次地震的分析显示,地震中人员伤亡总数的95%以上是由房屋及建筑体倒塌造成的,仅有不足5%的人员伤亡是直接由地震及地震引发的水灾、山体滑坡等次生灾害导致的。     

灾害协同研判过程中震害房屋损毁评估结果的冲突度量方法

采用基于高分辨率遥感影像的目视判读方法开展震害房屋损毁协同研判,能够可靠地获取地震房屋损毁信息,以支持地震应急救援和救灾救助决策。准确度量协同研判生成的损毁评估结果中存在的冲突,是冲突检测与消减的关键步骤。针对协同研判过程中存在的语义冲突、属性冲突和几何冲突等问题,在利用空间叠置分析实现语义冲突消解的基础上,根据信息熵的原理,提出了属性冲突指数、几何冲突指数和综合冲突指数对属性和几何冲突进行可靠的定量化描述。实验分析表明,该综合冲突指数能够可靠地度量房屋损毁评估结果中存在的冲突。     

基于WEBGIS的地震空间减灾信息化平台建设研究

地震已成为威胁人类生命、财产和社会经济发展最严重的自然灾害之一。针对当前地震应急减灾系统灾害信息获取时效性差、自动化和定量化程度低及信息集成共享等方面的不足,通过收集、整理地震灾害时空信息,结合灾区基础地理、多源遥感卫星影像及动态灾情信息,利用面向对象及主题的数据模型设计在线的地震应急减灾时空一体化数据库;提出了构建基于WEBGIS和空间技术的地震减灾信息化平台的总体设计架构、技术体系及功能模块;开发了平台原型系统,初步形成了地震灾害动态监测、灾害评估、灾情信息实时共享以及应急减灾辅助决策的一体化产品,为提高我国地震灾害应急减灾水平提供了借鉴作用。     

聚焦甘肃岷县漳县6.6级地震

据中国地震台网测定,北京时间2013年7月22日7时45分,甘肃省定西市岷县、漳县交界处(北纬34.5度,东经104.2度)发生6.6级地震,震源深度20千米。震中距岷县约15千米,距漳县约45千米,距定西市约120千米,距兰州市约170千米。此次地震极灾区烈度为Ⅷ度,地震引发了滑坡、崩塌、液化、滚石和塌陷等次生灾害。根据最新统计结果,截至24日13时,本次地震已造成95人遇难,因灾受伤1366人,震中区房屋倒塌严重。地震共造成定西、陇南、天水、白     

轻小型无人机遥感在高山峡谷区山地灾害应急监测中的应用∗

高山峡谷区频发的山地灾害易堵塞河道形成堰塞湖,对下游城镇和重要基础设施影响极为严重。复杂的地形地貌环境中无法找到合适起降场地、航线规划不准、操作复杂等因素极大地限制了专业级无人机遥感系统在该区域的应用。针对高山峡谷区山地灾害发生后观测数据获取困难局面,探索将轻小型无人机应用于灾害应急监测。以藏东南深切峡谷地区102滑坡群2#滑坡、古乡沟泥石流为例,介绍了轻小型无人机遥感数据快速采集流程。基于航测影像数据对灾害现场进行三维模型快速重建,并将建模结果与三维激光点云模型对比,验证方法的可行性和准确性。结果表明:应急条件下基于轻小型无人机的山地灾害三维模型精度在分米级,平面方向精度高于高程方向,最大误差率低于9.7%。作为一种数据快速获取方法,可将其应用到山地灾害应急监测领域。     

遥感震害快速评估技术在汶川地震中的应用

2008年5月12日四川汶川8.0级大地震发生后,在地面交通严重受阻、通信中断的情况下,遥感技术成为了地震灾情获取、地震应急和震后快速评估的重要手段。提出了利用高分辨率遥感影像进行地震应急和震后快速评估的技术流程,该流程涉及到遥感影像的数据管理、快速校正、图像增强、震害信息提取、地震灾情快速评估和评估结果网络发布等关键技术。利用遥感震害识别和快速评估技术准确提取了汶川地震的震害信息,绘制的基于遥感数据的汶川地震烈度分布图与中国地震局公布的基于地面调查结果的地震烈度分布图非常接近,首次实现了在震害遥感影像获取后的2~6h内,提供准确的宏观灾情分布情况以及初步的地震损失评估结果,在汶川地震的灾情获取、地震应急和震后快速评估中发挥了重要的作用。     

滑坡泥石流的多源遥感提取方法

针对汶川地震灾区内滑坡泥石流多发的现象,分析了基于光学遥感数据和SAR数据的滑坡泥石流提取方法.光学遥感数据使用多期影像变化检测和灾后SAR数据使用特征提取的方法,可以分别有效地对滑坡泥石流信息进行提取.结果显示,文中使用的方法可为滑坡泥石流多源遥感监,测提供方法参考.     

引入小型无人机遥感的滑坡应急治理勘查设计方法

小型无人机遥感发展迅猛并开始广泛应用于大范围地质灾害调查,但针对单体滑坡的较少。将小型无人机遥感技术引入到滑坡应急治理工程勘查设计实践中,阐述了小型无人机遥感的作用,介绍了勘查设计工作实施流程的变化以及关键技术方法,并给出应用实例。结果表明,在滑坡应急治理工程勘查设计中引入小型无人机遥感技术,既能大大减轻现场工作时间、强度和风险,也可显著提升工作效率和成果精度,还能丰富勘查设计过程及成果的形象直观表达,可以实现滑坡勘查设计目标。